Estudo da atividade antifúngica de Bacillus E164 contra Bipolaris sorokiniana

Abstract

O trigo é o principal cereal componente dos produtos amiláceos atualmente consumido pela população. Além das limitações econômicas e políticas, a produção brasileira de trigo encontra obstáculos como a incidência de doenças, muitas delas causadas por fungos. O fitopatógeno Bipolaris sorokiniana é o agente etiológico da helmintosporiose, cujo controle é baseado principalmente em antifúngicos sintéticos. O fungo não é o principal causador de patologias em trigo, mas é importante do ponto de vista fitossanitário nas plantações, pois se mantém no solo por longo período de tempo podendo atacar as plantações em climas úmidos e quentes. O presente estudo teve objetivos avaliar a maior atividade antifúngica de três isolados de Bacillus sp. contra 34 isolados B. sorokiniana, selecionar uma linhagem de Bacillus sp., elucidar sua atividade inibitória in vivo e avaliar as melhores condições de cultivo, propriedades físicoquímicas do cultivo filtrado obtido e a atividade antifúngica in vitro do mesmo. A bactéria com a melhor ação antagonista foi analisada quanto à produção das enzimas caseinase e lipase, produção e atividade do filtrado de cultivo em diferentes meios e após tratamento térmico e variação de pH. Também foi realizado um teste in vivo do antagonista conta o isolado 98031 do fungo. Os três isolados de Bacillus foram capazes de inibir in vitro os isolados de B. sorokiniana, mas destacaram-se os isolados E164 e C98017. Quando testado in vivo, o isolado Bacillus E164 causou efeitos sobre a morfologia da planta, como redução significativa no comprimento das raízes. No entanto, não foi possível observar um nível elevado de proteção visto que mesmo as plantas infectadas não apresentaram os sintomas da doença. A produção do filtrado foi baseada em caldo triptona de soja, uma vez que a inibição foi similar ao meio com palha de milho e maior que o meio com extrato de malte. O filtrado antifúngico apresentou resistência à fervura por até 90 minutos, mas a atividade foi significativamente diminuída nesse tratamento quando comparada aos tratamentos de 50 a 80ºC e temperatura ambiente. A refrigeração e o congelamento não causaram diminuição na atividade do filtrado. A influência do grau de ionização foi percebida nos pHs 5, 6, 8 e 10. O isolado de Bacillus E164 apresentou atividade proteolítica e lipolítica em meios específicos. O controle exercido pelo isolado Bacillus E164 sobre B. sorokininana foi relevante nos testes in vitro. Porém, a influência e a importância da ação do(s) metabólito(s) produzido(s) por esse microrganismo devem ser mais estudados para uma possível aplicabilidade in vivo.

Wheat is the main cereal component of starch products consumed by the population. Brazilian wheat production has many limitations such as government policies, economic problems, and apart from there is a large loss in production due to diseases caused by fungi. Bipolaris sorokiniana is a phytopathogen that causes helminthosporiosis in cereal crops, whose control is mainly rely on synthetical antifungal agents. It has phytossanitary importance, since it can live for a long period in the soil, and attack crops on wet and warm weather conditions. The objectives of this work were to evaluate the antifungal activity of three Bacillus sp. Strains against 34 B. sorokiniana isolates, to select the best inhibitor of them, to elucidate its action in vivo and evaluate the best cultive conditions, physic and chemical properties of the filtrated obtained and in vitro antifungal capacity. The best bacterial strain was chosen and analyzed for the proteolytic and lipolytic activities, productions and activity of the cultive filtrated after growing on different culture media and after thermal treatment or pH variation. In vivo test was made on wheat infected by 98031 isolate. All bacterial isolates were active against B. sorokiniana but E164 and C98017T were better than OR13. On in vivo test the isolate E164 caused morphological effects on the plant as significant root length reduction. Increase of plants protection was not observed, as even infected ones did not presented disease symptoms. Filtrated production was based in tryptic casein soy broth as the inhibition degree was similar to the corn straw culture and greater than malt extract broth culture. The antifungal filtrated resisted until 90 minutes at 100ºC, but significant decrease of activity was observed in this treatment when compared to 50ºC to 80ºC and environment temperature. Refrigeration and freezing did not cause loss on filtrated activity. Ionization degree influence was observed in pH 5, 6, 8 and 10. Bacillus E164 showed proteolytic and lipolytic activities in specific media. Control exerted by Bacillus E164 over B. sorokiniana isolates was relevant in vitro, nevertheless the influence and importance of the metabolites produced must be elucidated for the application in vivo.